失效：由于某些原因机械零件不能在预定的条件下和规定的期限内正常工作Chapter 3 机械运动设计与分析基础机构组成要素：构件，运动副（转动副，移动副，平面滚滑副）运动链：构件通过运动副连接而成的系统机构：运动链+机架+主动件比例尺=实际长度/图示长度m/mm或mm/mm平面机构的自由度：F=3n-2P5-P4 n:自由度不为0的运动构件个数复合铰链：K-1局部自由度虚约束：轨迹重合两构件在两处以上位置接触或配合机构中对传递运动不起独立作用的对称部分速度瞬心：两个互做平面平行运动的缸体上绝对速度相等的瞬时重合点三心定理法：互做平面平行运动的三个构件共有三个瞬心，这三个瞬心必位于同一直线上构件是机构中的（运动）单元体，零件是机器中的（制造）单元体Chapter 6 平面连杆机构平面连杆机构：由若干个刚性构件通过低副连接而成，且各构件均在相互平行的平面内运动的机构优点：更够实现多种运动形式的转换，也可以实现各种预定的运动规律和代数曲线轨迹，易满足生产工艺中各种动作要求，由于是低副机构，构件间接触面上的比压小，易润滑，磨损轻，机构中运动副的元素形状简单，制造方便缺点：只能近似的实现给定的运动要求，且设计方法比较复杂。

机构中做平面复杂运动和往复运动的构件产生的惯性力难以平衡，高速时会引起较大的振动和动载荷，常用于速度较低的场合铰链四杆机构具有曲柄的条件：1.最短杆长度+最长杆长度≤其余两杆长度之和2.连架杆和机架中必有一个是最短杆若满足1：取最短杆相邻杆为机架——曲柄摇杆机构取最短杆为机架——双曲柄机构取与最短杆相对的杆为机架——双摇杆机构若不满足1：只能有双摇杆机构极位夹角θ行程速比系数KK越大，急回特征越明显压力角α：从动件受力点的力方向与受力点速度方向之间所夹的锐角压力角越小，机构的传力效果越好传动角γ：压力角的余角以曲柄为主动件的曲柄摇杆机构，其最小传动角必在曲柄转至与机架共线位置时出现死点位置：传动角γ为0 （从动件会卡死，自锁或正反转运动不确定）措施：1.利用惯性2.互相辅助3.外加力平面连杆机构的运动设计1.给定连杆位置：中垂线法2.机构急回特性基本构件：凸轮，从动件，机架优点：结构简单，紧凑，运动可靠，只要恰当的设计凸轮轮廓曲线，可使从动件实现各种预期的运动规律缺点：凸轮与从动件之间为点或线接触，接触应力大，易于磨损，故多用于传力不大的场合从动件：尖端从动件，滚子从动件，平底从动件，曲面从动件锁合装置：1.力锁合 2.形锁合（锁合：保持从动件与凸轮之间接触的方式）理论廓线：尖端点/滚子中心/平底上一点在凸轮平面上描出的轨迹实际廓线：与从动件工作面直接接触的凸轮轮廓基圆：以凸轮轴心为圆心，理论廓线的最小向径为半径所做的圆。

r b行程：从动件的最大位移推程（升程）：从动件远离凸轮轴心的行程回程：从动件移近凸轮轴心的行程远休止：从动件在距凸轮轴心最远处停留不动的位置。

Φs远休止角近休止：从动件在距凸轮轴心最近处停留不动的位置。

Φs’凸轮机构设计的基本尺寸：基圆半径r b，滚子半径r k，平底尺寸，偏距e，摆动从动件的摆杆长度l，中心距、loc理论廓线的最小曲率半径=实际廓线的最小曲率半径+滚子半径为避免运动失真，需实际廓线曲率半径>0 （即理论廓线的最小曲率半径大于滚子半径）若由于条件限定的滚子尺寸过小，将使接触应力过大，可加大基圆半径重新设计。

基圆半径越小，压力角越大保证压力角小于临界压力角情况下，可将基圆半径取小些，以满足对机构结构紧凑的要求在结构空间允许条件下，可适当将基圆半径取大些，以利于改善机构的传力性能，减轻磨损和减小凸轮轮廓线的制造误差特点：可传递任意空间任意两轴间的运动和动力，适用的功率和圆周速度范围广，传动比准确，传动效率高，一对加工及润滑良好的圆柱齿轮传动，效率可达99%，这对长期运转的大功率传动尤为重要，工作可靠，寿命长传动比i12：两轮传动比等于连心线O1O2被齿廓啮合点的公法线所分两段长度的反比。

（齿廓啮合基本定律）能满足齿廓啮合基本定律而互相啮合的一对齿廓称为共轭齿廓节点：连心线与过接触点所做两齿廓公法线的交点P节圆：以O1P，O2P为半径的两个圆（单个齿轮没有节圆）渐开线：当一直线L（渐开线的发生线）沿一圆周（渐开线的基圆r b）做纯滚动时，直线L上任一点K的轨迹性质：1.发生线沿基圆滚过的长度等于基圆上被滚过的圆弧长度2.渐开线上任一点的法线必与基圆相切3.发生线与基圆的切点N为渐开线上K点的曲率中心，KN为渐开线上K点的曲率半径4.展角相同情况下，基圆半径越小，其渐开线的曲率半径也越小，即渐开线越弯曲5.基圆以内无渐开线渐开线方程渐开线齿廓啮合特性1.渐开线齿廓能保证瞬时传动比恒定2.啮合线与啮合角在啮合过程中保持不变3.渐开线齿轮的可分性（中心距拉开，节圆变大，但传动比不变）确定齿轮尺寸的5个基本参数：齿数z，模数m，压力角α，齿顶高系数，顶隙系数渐开线齿轮的正确啮合条件：两齿轮的模数和压力角必须分别相等连续传动条件：重合度≥1标准中心距a标准齿轮不发生根切的条件齿轮传动的失效形式：1.轮齿折断2.齿面点蚀：开式齿轮传动齿面磨损较快，很少发现点蚀。

3.齿面胶合：经常发生在高速，高载的齿轮传动中4.齿面磨损：避免方法可采用闭式5.齿面塑性流动在设计一对圆柱齿轮传动时，通常取小齿轮的齿宽大于大齿轮的宽度。

目的是：保证接触线长度及节约材料闭式软齿面齿轮传动的主要失效形式：齿面点蚀Chapter 9 蜗杆传动蜗杆传动：蜗杆，蜗轮特点：传动比大而结构尺寸紧凑，运转平稳，噪声小，不需要其他辅助机构即能获得传动反行程自锁，传动效率低，制造成本高。

通常作为减速装置，用于传递中，小功率。

蜗杆传动的正确啮合条件蜗杆的轴向齿距导程蜗杆直径系数蜗杆传动的自锁条件：蜗杆导程角γ小于当量摩擦角失效形式：蜗轮轮齿首先失效（齿面胶合，磨损和点蚀等）蜗轮蜗杆配对材料应该一软一硬，钢制蜗杆与青铜蜗轮选择蜗杆蜗轮材料时，首先要求强度好，其次才是减摩性和摩擦相容性功用：1.较远距离的传动2.较大的传动比3.变速和换向传动4.运动分解与合成5.实现分路传动6.运动轨迹的应用平带传动：结构简单，制造容易，传动效率较高，带的使用寿命较长，适用于中心距较大的远距离传动。

可用于交叉及半交叉传动V带横截面为梯形，其两侧面为工作面，在相同张紧状态下，与平带传动相比，V带传动能产生较大的摩擦力，因而其工作能力高。

V带传动结构紧凑，多用于较小中心距和较大传动比的场合。

但V带磨损较快，价格较贵且传动效率较低。

多楔带传动兼有平带和V带传动的优点，适用于要求结构紧凑，传动功率较大的场合圆带传动结构最简单，但传动能力低，多用于小功率传动。

可用于交叉及半交叉传动当量摩擦系数带传动的主要几何参数：中心距a，基准长度，基准直径小带轮包角特点：1.带是挠性件，具有弹性，能缓和冲击，吸收振动，因而工作平稳，噪声小2.传动过载时，带相对小带轮打滑，因而可保护其他零件免受损坏，但是不能用于安全性要求高的传动（如起重机械）中。

3.摩擦带传动靠摩擦力传递动力，所以传动效率低。

（平带0.95，V带0.92）4.带传动结构简单，对制造，安装要求不高，工作时不需要润滑，因而成本较低，但带的寿命较短，一般只能使用数千小时，且不宜用于高温，易燃场合5.与齿轮传动相比，带传动适应于中心距较大的场合，但尺寸不紧凑，且轴上压力大6.带传动工作时存在弹性滑动，不能保证准确的传动比最大应力发生在带的紧边与小带轮刚接触时的接触点，其值为带传动的主要失效形式：带在带轮上打滑，带过早的发生疲劳损坏（脱层，撕裂，断裂），带工作面过度磨损Chapter 12 其他传动类型简介将主动件的连续运动转变为从动件的间歇运动：棘轮机构，槽轮机构，不完全齿轮机构棘轮机构（棘爪，棘轮，止回爪，机架）齿式棘轮机构外啮合，内啮合单向棘轮机构，可换向棘轮机构特点：结构简单，制造方便，工作可靠。

棘轮每次转过的角度大小可在较大的范围内调节。

缺点：工作过程中在棘轮开始和终止转动时会产生刚性冲击，当棘爪在棘轮齿面上滑过时，还会产生噪声，棘爪和棘轮齿容易磨损，棘轮每次转过的角度只能以相邻两齿所夹的圆心角为单位调整。

棘爪自动啮紧条件摩擦式棘轮机构（摇杆，棘爪，从动轮）优点：工作较为平稳，无噪声，从动轮每次转过的角度可无级调整缺点：从动轮转角精度差常用在低速轻载或对运动精度要求不严格的场合槽轮机构（拨盘，槽轮）将拨盘的连续回转运动转换为槽轮的间歇回转运动结构简单，工作可靠，机械效率高，工作较为平稳，但在工作中仍存在着柔性冲击，会产生较大的动载荷，且槽轮槽数越少，动载荷越大，故常用于速度不太高的场合。

多用于不要求经常调整转角的场合，且每次转过的角度较大。

运动系数k不完全齿轮机构结构简单，制造容易。

主动轮转一周，从动轮停歇的次数和每次停歇的时间，以及从动轮每次转动所转过的转角等，允许选择的范围比棘轮机构和槽轮机构大，因而设计灵活。

但是，不完全齿轮机构在工作过程中，从动轮在开始转动和终止转动的瞬时，角速度有突变，会产生刚性冲击，故一般只适用于低速，轻载的工作条件下。

Chapter 14 机械系统动力学力的机械特性：力与运动参数（位置，速度等）之间的变化关系作用在机械上的外力：驱动力，工作阻力机械运动的三个阶段：启动阶段稳定运动阶段停车阶段等效动力学模型：作用于等效构件上的等效力，等效力矩产生的瞬时功率等于作用在原机械系统上的所有外力，外力矩产生的同一瞬时的功率之和。

等效构件的等效质量具有的动能等于原机械系统的总动能动能形式的机械运动方程式机械系统在稳定运动阶段中，由于其驱动力矩和阻力矩并不时时相等，而其转动惯量又不能岁力矩作相应的变化，致使该阶段机械系统在运转过程中出现速度波动。

调节周期性速度波动——安装飞轮（将减少原动机的功率，但系统的启动和制动时间延长了）实际平均角速度算术平均角速度机械运转的不均匀系数转子的静平衡：转子的动平衡：Chapter 15 螺纹连接普通螺纹：当量摩擦角大，自锁性好，强度高，广泛用于螺纹连接管螺纹：内外螺纹旋合后无径向间隙，以保证连接的紧密性。

适用于高温，高压或密封性要求高的管路系统。

矩形螺纹，梯形螺纹，锯齿形螺纹：自锁性差，传动效率高，广泛用于螺纹传动中大径小径中径螺距线数导程螺纹升角牙型角旋向螺栓连接：连接件不很厚，并能从被连接件两边进行装配的场合。

螺钉连接：连接件之一很厚及受力不大，且不经常装拆的场合双头螺柱连接：连接件之一较厚，或有气密性要求不允许有通孔，且需经常拆卸的场合紧定螺钉连接螺纹连接的防松摩擦防松：弹簧垫圈，双螺母机械元件防松：开口销与六角开槽螺母圆螺母用止动垫圈止动垫圈串联钢丝螺栓主要失效形式：螺栓杆和螺纹部分的塑性变形或断裂。